페로브스카이트 태양전지(PSC)의 상업화를 위해 고품질 페로브스카이트 박막의 대면적 제조가 필수적입니다. 그러나 슬롯-다이 코팅 시 발생하는 제어되지 않는 결정화는 높은 결함 밀도와 불균일성을 초래하여 성능 저하의 원인이 됩니다.
본 연구에서는 다기능 첨가제인 but-3-yn-1-amine hydrochloride (BAH)를 도입하여 페로브스카이트 전구체 용액의 콜로이드 분포를 균일화하고 결정화를 지연시켰습니다. BAH는 유기 양이온 및 Pb-할라이드 종과의 수소 결합, 정전기 및 배위 관련 상호작용을 통해 이러한 제어된 결정화…
정공수송층이 없는 탄소 전극 페로브스카이트 태양전지(HTL-free C-PSC)는 제조가 간단하고 저렴하며 환경 친화적이라는 장점이 있지만, 계면 에너지 불일치와 심각한 비방사성 재결합으로 인해 효율 향상에 어려움을 겪어왔습니다. 본 연구는 페로브스카이트 층과 탄소 전극 사이의 계면을 개선하기 위해 전도성 금속-유기 골격체(MOF) 엔지니어링 전략을 제안합니다.
연구팀은 Cu3BTC2 나노 기공에 강력한 전자 수용체인 7,7,8,8-테트라시아노퀴노디메탄(TCNQ)을 도입하여 분자간 π–π 공액 네트워크를 형성했습니다. 이를 통해 …
에너지 저장 응용 분야에서 페로브스카이트 태양전지(PSC)의 활용을 위해서는 높은 안정성 확보가 필수적입니다. 그러나 이온 이동으로 인한 계면 열화와 고온다습 환경에서의 봉지재 파손은 PSC의 내구성 확보에 주요한 걸림돌로 작용합니다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 재료 및 소자 공학을 통합한 전략을 개발했습니다.
연구팀은 실란 자가 조립 계면 부동태화, SnO2 버퍼층, 저온 동적 열압축 봉지, 그리고 플루오로실리콘 엣지 보호 기술을 결합하여 PSC의 안정성을 향상시켰습니다. APTES(3-Aminopropyl)trie…
페로브스카이트 단일 접합 및 탠덤 태양전지(TSC)는 자기조립 단층(SAM)을 기반으로 하지만, 필름 형성 중 낮은 습윤성, 페로브스카이트 결함, 그리고 최적화되지 않은 에너지 준위 정렬로 인한 계면 손실 문제에 직면해 있습니다. 이러한 문제들은 소자 성능 저하의 주요 원인으로 작용합니다.
본 연구는 효율적이고 내구성 있는 광대역 밴드갭 페로브스카이트 태양전지(WBG PSC) 및 페로브스카이트/TOPCon TSC를 위해 4,4′,4″,4‴-메탄테트라일테트라벤조산(4MA)과 Me-4PACz를 활용한 복합 SAM(Co-SAM) 전략을…
페로브스카이트 태양전지(PSC)의 표면 패시베이션은 효율을 높이지만, 불완전한 계면 기능성은 장기 신뢰성을 저해하는 요인입니다. 본 연구는 전략적인 계면 공학 접근법을 통해 페로브스카이트 표면을 완전히 기능화하여 이러한 문제를 해결합니다.
연구팀은 소듐 헵타플루오로뷰티레이트(sodium heptafluorobutyrate)를 사용하여 이온 차폐막을 형성했습니다. 이는 페로브스카이트 표면의 일함수를 조절하고 결함 형성 에너지를 증가시켜 전자 수송층과의 계면 특성을 개선합니다. 결과적으로 재결합이 최소화되고 작동 중 전자 추출 효율이…
아이오딘-브롬 혼합 할라이드 기반의 넓은 밴드갭 페로브스카이트는 탠덤 태양전지(TSC)의 핵심 요소입니다. 그러나 브롬이 풍부한 종의 결정화 과정이 제대로 제어되지 않으면 페로브스카이트 필름의 결정립 크기가 작아지고 결함 밀도가 높아지는 문제가 발생합니다.
본 연구에서는 메틸암모늄(MA)이 없는 넓은 밴드갭 페로브스카이트 필름의 결정성을 향상시키고 결함을 비활성화하기 위해 다기능 첨가제 3,4,5-트리플루오로벤즈아마이드(TFBZ)를 도입했습니다. TFBZ는 벤즈아마이드보다 우수한 비활성화 능력을 보여주며, 불소 강화 상호작용을 통…
페로브스카이트 태양전지(PSC)의 계면 엔지니어링에 자가 조립 단분자막(SAM) 소재가 유망하지만, 분자 밀도, 전하 수송 효율, 결함 비활성화 간의 최적 균형 달성은 여전히 과제입니다. 본 연구는 유연한 헤드 그룹과 견고한 연결 그룹을 결합한 SAM 소재 설계 전략을 제안합니다.
모델 분자로 (4-(diphenylamino)phenyl)phosphonic acid를 사용하여, 기존 소재 대비 고품질 페로브스카이트 층을 형성하는 것을 확인했습니다. 이 설계는 우수한 에너지 준위 정렬, 향상된 정공 추출, 그리고 전하 수송 효율 증…
고성능 페로브스카이트 태양전지(PSC) 구현을 위해 흑색상 폼아미디늄 납 삼아이오다이드(FAPbI3)의 안정화가 필수적입니다. 본 연구는 공증착된 세슘 납 아이오다이드(CsPbI3) 캡핑층을 활용한 새로운 안정화 전략을 제안합니다. 결정 격자 정합성을 통해 FAPbI3 표면에 입방상 CsPbI3가 자발적으로 형성되며, 이는 하부 FAPbI3의 흑색상과 상호 위상 안정화를 이룹니다.
암모늄염 계면 변형과 결합된 CsPbI3 중간층은 적층된 페로브스카이트 층 사이의 이온(FA+ 및 F-PEA+) 확산을 효과적으로 억제합니다. 이러한 …